ГОСы. Основные понятия и назначение грохочения
 Скачать 6.74 Mb.
|
|
Железистые кварциты (осн. мин.: Магнет Fe3O4,гематит Fe2O3) Чисты от изоморфных примесей. Главные рудные минералы: магнетит, примеси βFe = 72,38% и гематит . βFe = 69,9%. Нерудные: кварц, силикаты, карбонаты, амфиболы, полевые шпаты. Для железистых кварцитов характерна слоистая структура,повышенное содержание рудных минералов > 10%,повышенное содержание кремнезёма >35%,пониженное содержание основных окислов CaO + MgO до 10%,незначительное содержание S и P. Железистые кварциты по прочностным свойствам относится к крепким и весьма крепким, труднообогатимым и трудноизмельчаемым. Требуется тонина помола 0,043-0,055 мм. Характерным для обог ж.к. явл-ся применение разветвлен схем маг сепарации, что позволяет без переизмельчения вывести из процесса вмещ породу по мере ее раскрытия. Все разновидности схем обеспечивают получение к-та с βFе=65%и более. Крупность изм-ния -91-95% Кл -74 мкм. При этом из процесса выводится 30-355 неруд части. Мест-ния ж.к.:КМА(Лебединское, Михайловское, Стойлинское), Оленегорское. Ковдорское, Костомукшское, Криворожский бассейн-петровское, Ингулетское, Бразилия.Ж.К. отличается от скарно-магнетитовых руд по генезису, по минер составу неруд минералов Скарно-магнетитовые руды (смр) Основ руд минералы-Fe3O4, βFе=69%. В качестве изоморфных примесей в Fe3O4 присутствует Мg, Са, АI, Si,Ti. Неруд часть –скарновые минералы-эпидот, диоксид, гранат, пироксен. Для руд данного типа хар-ны изменчивость минер состава, крупнозернистость Fe3O4,комплексность руд, высокая основность (CaO + MgO).считаютсялегкообогатимыми. Схема обог-я вкл СМС после ср имелкого дробления и ММС или только ММС. Необходимо тщательное усреднение руды перед подачей на оф. Готовые к-ты имеют высокую основность и повыш содержание фосфора до 0,13%. СМР раскрываются при более круп измельчении, при 90% кл -74 мкм все руды обеспечив βFe в к-те 63-65%.Мест-ния: Соколовское и Сорбайское, Ковдорское, Коршуновское, гора магнитная, Малый Куйбас. Магнетитовые руды. Для руд характерны массивно и вкраплено пятничтые стр-ры, зная пространственная изменчивость Fe3O4. Осн руды: Fe3O4. Fe2O3. нерудные минералы-гранаты, пироксены, амфиболы, карбонаты. Форма и размер зерен Fe3O4 разнообразны от сотых долей мм до нескольких мм. Руды крепки, но хрупкие. По техлогогич св-вам – к легко и труднооб-мым. Знач размер вкрапленников Fe3O4 предусматривает прим-ние СМС. М-ния: Гороблагодатское, высокогорское,гора Магнитная. Титаномагнетитовые руды (тр) -титаномагнетит FeTiO3*Fe3O4, ильменит, Fe3O4. Fe2O3. Неруд : пироксены .роговая обманка, оливин. Хар-на вкрапленная текстура, пониж βFe-16-20%, Тi на 50% связан с силикатами , на 35% с титаномагнетитом и на 15% с ильменитом. Сдержат незнач кол-во s и р, менее крепкие чем ж.к. пространственная неоднородность вкрапленности предопределяет применение СМС, а ее ср размер неоднородности необходимсть измельчения до 90% Кл -74 мкм. Обладают высокой основностью. Для титаномагнетитовых руд характерен большой выход хвостов после 1 ст СМС (хорошее раскрытие зерен), выводится до 20-25% Неруд части.М-ния: Гусевогорское, первоуральское, Кусинское. ВОПРОС 89 Физико-химические методы очистки сточных вод промпредприятий. Физ-хим. методы основаны на таких свойствах загрязнения как растворимость, электропроводность, гидрофобность, адсорбционная способность, магнитная восприимчивость Стабилизационная обработка воды: не является методом очистки воды, этот метод кондицирования энергетической воды, для предотвращения зарастания трубопровода солями жесткости называется методом умягчения воды. Подразделятся на: химические и безреагентные.К химическим относятся: подкисление, рекарбонизация, фосфатирование, обработка ПАВ.К безреагентным: обработка магнитным полем, ультразвуком, высокочастотным эл. полем. Подкисление Это универсальный метод, который заключается в понижении щелочности воды, путем перевода нерастворимых бикорбанатов в хорошо растворимые соли Ca, Mg.Чаще всего в качестве подкислительного реагента используется H2SO4,как наиболее деловую из кислот. Ca (HCO3) + H2SO4=CaSO4+2CO2+2H2O В реакции видно, что выделяется свободная углекислота, которая стабилизационное действие на оставшиеся бикорбанаты и карбонаты Ca и Mg. CO2+ H2O= H2CO3. Фосфатирование Характерен другой механизм умягчения воды. Реа генты используемые в методе: гексометафосфат натрия-Na6P6O18,триполифосфат натрия- Na5P3O10.Способны создавать на поверхности зародышей кристаллов солей жесткости пленки, которые изолируют зародыш, препятствуют образованию плотного осадка на стенке теплообменника, а образовавшийся рыхлый осадок легко уносится с потоком воды. Na6P6O18+ Ca CO3= Na2 Ca2 P6O18+2 Na2 CO3. Магнитная обработка воды (л/р№2) Несмотря на то ,что этот метод применяется широко досихпор нет установленного механизма стабилизации воды маг. полем. Известно следующее: при увеличении силы тока увеличивается диаметр кристаллов солей жесткости. Зависимость экстремальная наибольший размер кристаллов соответствует силе тока 7-8А. Предположим, что магнитное поле увеличивает магнитную восприимчивость ионов Ca и Mg и они центрами кристаллизации в объеме воды. Таким образом, кристаллы образуются не на стенах теплообменника, а в объеме. Последующее выпадение таких кристаллов приводит к образованию рыхлого осадка, легко уносимого с потоком воды. Гальванокоагуляция(л/р№3) Гальванохимическая очистка является альтернативным процессом удаления металлов. В основу очистки положен принцип работы короткозамкнутого гальванического элемента. В качестве разгрузки гальванокоагулятора чаще всего используют пары железо-кокс, алюминий-кокс, железо-медь. За счет разницы в эл. отрицательности элементов в водной фазе возникает самопроизвольное движение элементов, что способствует следующим процессам:1) анодное растворение металлов Fe0-2e=Fe2+ Последующее образование гидроокиси Fe0+2ОН-2е= Fe(ОН)2. 2)на катоде поглощается кислород 2Н2О+О2+4е=4ОН-и образуются гидроксильные ионы и на катоде происходит выделение Ме из раствора Меn++ nе=Ме0. 3) на ряду с этим процессом в системе происходит образование Fe3О4: 2 Fe(ОН)2+1/2О2= Fe(ОН)3; 2Fe(ОН)3+ Fe(ОН)2= FeО* Fe2О3*4Н2О свежее образованная поверхность может адсорбировать на себе коллоидные частицы. Из реакции видно, что для эффективного процесса отчистки необходимо присоединение в системе О2. Конструктивные особенности гальванокоагулятора. Для осуществления насыщения системы О2 предусмотрены разные способы: аэрация загрузки. Пр.: встряхивание, принудительное аэрирование по воздуховодам, вынос загрузки над водной поверхностью. Достоинства: 1) метод применяют для широкого диапазона загрузки воды (м/б сильно и слабо загрязненные стоки). 2) метод не требует значительных затрат эл. энергии. 3) в качестве загрузки можно использовать любые отходы производства. 4) можно отчищать нагретые и горячие воды. 5) подбором гальванопары можно селективно извлекать тот или Инной компонент загрязнения. 6) можно организовать ступенчатое извлечение компонентов. (рис 1). Недостатки: 1)необходимость компоновки гальванокоагулятора с фильтрами или отстойниками, т.к. растворимые примеси сточных вод в процессе отчистки переходят в твердофазное состояние. Из флотационных методов для отчистки ст. вод применяется: наклонная, вакуумная флотация, электрофлотация. Это обусловлено тем, что в данных методах можно получить наименьший размер пузырька. Диметр пузырька: для наклонной флот-и =500-100мкм., для вакуумной=100-40мкм., эл. флотация=40-5мкм. При реализации наклонной и вакуумной флотации, важным для отчистки сточных вод является то, что воздушный пузырек выделяется непосредственно на частицы загрязнителя, потоки ламинарные что, снижает вероятность разрушения флотокомплекса. Элекрофлотация (л/р№6) Достоинствами метода является:1) возможность интенсификации процесса отчистки за счет окисления ряда загрязнителей т.к пузырьки в эл. флотации образуются за счет разъединения воды на О и Н при прохождении через систему электронов.2) возможность интенсификации коагуляции при применение электрода из растворимого металла (Пр:алюминия). 3)изменения размера пузырьков за счет изменения площади и кривизны поверхности электродов (электроды м/б листовые, сетчатые, выпускаться из прутьев). Конструктивные особенности : различие эл. флотаторов обусловлено разным расположением электродных систем. Чаще всего вода проходит через электроды в отдельные электродные камеры, либо над электродами расположенными по всейдлине флотационной камеры. Интенсивность флотации определяется аэрированностью ст. воды, которая увеличивается с увеличением напряженности. Ндостатки:1)т.к пузырьки очень маленькие всплывают медленно и для того чтобы производительность была приемлема флотационные камеры делают очень длинными.2) большая трата эл.энергии.(расход эл. энергии зависит от загрязнения ст. вод). Сорбция (л/р№7) Это закрепление сорбента на (в) сорбенте.( на-адсорбция, в-абсорбция).В качестве сорбента при отчистке ст. вод используются природные и искусственные материалы с большой удельной общей поверхностью, чаще всего это уголь( доменный, торфный,зола).Если рассмотреть частицу угля, то в ней обнаружатся поры различного диаметра (-макро поры d=1-0,01мкм.,-переходные d=0,01-0,0001мкм.,-микор поры d менее0,0001мкм.) Основная масса загрязнений удерживается микро порами. Сорбент характеризуется своей емкостью, различают полную и рабочую. Емкость-это количество загрязнений в мг. или мг.Э. приходящийся на 1 гр. или 1см3 сорбента. Рабочая емкость-это количество загрязнений в мг. или мг.Э. приходящийся на 1 гр. или 1см3 сорбента в момент проскока загрязнений в фильтрате. Полная емкость- //-//-//-до полного насыщения сорбента. Сорбция м/б в динамических и статических условиях. Динамические: вода течет через слой сорбента. Статические: сорбент находится в жидкой фазе и перемешивание. Динамическая сорбция проводится в сорбционных колонах. Статическая в чане оборудованном мешалкой. В сорбционных колонах сорбент работает до исчерпания рабочей емкости, в чанах до исчерпания полной емкости. Сорбционные колоны подключены последовательно, такая установка насчитывает не менее 3-х колон, при этом одна находится в регенерации. Колона ставится на регенерацию после проскока загрязнения в следующие колоны. При сорбции в статических условиях ст. вода и сорбент могут подаваться в один и тотже чан, или ст. вода в1-й чан, а сорбент в последующий. В 1-ом случае отработанный сорбент будет отправляется на регенерацию после каждой ступени отчистки. Во 2-ом случае частично загрязненный сорбент из последнего чана будет переведен в предыдущий и отправлятся на регенерацию из 1-го чана. (рис 2 и3). При реализации противоточной системы при одних и тех же требованиях к очистке загрязняется на 20% меньше сорбента. Коагуляция (л/р№9) Большинство систем которые называются сточными водами кинетически устойчивы. Для того чтобы такие системы разделить прибегают к использованию коагулянтов. Коагулянты как правило это соли распадаются на ионы, т.е. это электролиты. Система кинетически устойчива в связи с рядом факторов: 1 Термодинамический - связанный со значительным поверхностным напряжением на границе Т: Ж. 2. Кинетический – связанный с образованием сольватной оболочки вокруг частиц. 3. Электростатический - связанный с образованием двойного электрического слоя. Считается что действия последнего фактора преобладает. Электростатическая теория разработана : Дерягиным, Ландау, Фербе связанный с образованием ем, Овербеком,(ДЛФО). Рассмотрим простейший случай теории ДЛФО которое учитывает что размеры двух частиц находятся в водной фазе и заряды их поверхности одинаковы, а сами частицы имеют шарообразную формы. Можно сделать выводы : при сближении частиц на расстоянии 10 радиусов они начинают притягиваться друг к другу, т. к. силы межмолекулярного притяжения преобладают над силами электростатического отталкивания. В зависимости от ширены двойного электрического слоя на расстоянии 2-5 радиусов начинает преобладать сила отталкивания. Эти силы отталкивания обуславливают энергетический барьер величина которого соответствует Дзета потенциал ДЭС. Если частица проскакивает в энергетический барьер то на расстоянии менее 2-х радиусов быстро нарастают силы притяжения, привидят к слипанию частиц (сила Вандервальса). ВОПРОС 90 Механические методы очистки сточных вод. К процессам мех. очистки ст. вод относятся:процеживание, пескоулавливание,отстаивание,очистка в поле центробежных сил, фильтрование. Схема станции механ. очистки может выгледить следующим образом: 1-канал;2-решетка;3-писколовка;4-радиальный отстойник;5-насос;6-г/ц;7-песчанный насыпной фильтр;8-песковая площадка. Как правило станция мех. очистки встречается редко, чаще этот метод используется как метод предотчистки перед биологической очисткой. Решетки-это процеживающее устройство, которое устанавливается для удаления очень крупных объектов (тряпки, волокна, камни). Устанавливаются в закрытых помещениях перед насосами, песколовками и г/ц. Представляют собой приваренные к решетке прутья с размерами прозоров 16-25мм., выпускаются Московского типа, устанавливаются с наклоном 60-750 к гаризонту. Очистка решеток проводится пререодически вручную или спец. механическими граблями. Снятые с решеток загрязнения выбрасываются, либо додрабливаются и сбрасываются в канал перед решетками. Писколовки-делятся на:1-с параллельным движением стуи;2-с круговым движением;3-тангенсные;4-аэрорированные. Предназначены для удаления частиц d  250мкм.,чаще всего используются горизонтальные писколовки,которые представляют собой расширение канала глубиной от 50-150мм. с глубоким пиковым приемником в начале песколовки1-канал подводящий ст.воду;2-решетка;3-регулеровочный шибер;4-эрлифтное устройство;5-писковый приемник;6-отст-я часть писколовки ;7-скребковая тележка;8-сливной порог Паршаля;9-перекрывающий шибер;10-трубопровод для отвода воды. Центрифугирование Это эффективные, но энергоемкие агрегаты. Могут применяться для очистки высококонцентрированных ст. вод от грубо и тонко дисперсных примесей. Для грубо дисперсных применяют: фильтрование, центрифугирование, для тонко дисперсных: осаждение. В последнем отделяются частицы (тонко и средне дисперсные) min d=5мкм. Центрифугирование представляет собой ротор, в котором соосно расположен шнек. Разгрузка шнека и фугата осуществляется в разные стороны(фугат-очищенная вода). Рис. основной рабочий орган установки. Фр= аm/g Фр=W2p*r/g Основной показатель эффективности разделения является фактор разделения-это есть отношение центробежного ускорения (аm) к ускорению свободного падения. W2-угловая скорость вращающегося ротора. r-радиус вращения. Фильтрование Общие сведения. Классификация.
*-в качестве фильтрующего слоя используется загрязняющие вещества первоначально выделенные отстаиванием или намывом из очищенных сточных вод. Барабанные сетки и микрофильтры Для первичной механической очистки применяют сетчатые и барабанные фильтры, которые от степени очистки оснащаются сетчатым полотном с различной крупностью ячеек. Потдерживающая сетка имеет размер ячеек 2,5*2,5мм., фильтрующая сетка 20*20мкм. Конструкция барабанного фильтра представляет из себя ванну 1, которая разбита на два отделения: приема сочной воды 11,отделения отвода фильтрата 111.В ванне находится вращающийся барабан 2 в нутрии которого по центральной оси (по типу труба в трубе), большая труба 3 для распределения ст. воды по объему барабана и малая труба 4 для отвода шлама. Снятие шлама или осадка со внутренней поверхности барабана осуществляется в верхней точке вращающегося барабана по средствам смыва брызгалами 5 в сборную воронку 6.Эффективность очистки по взвешенным веществам составляет 50-60%, по органическим соединениям 25-30%. Фильтры с зернистой загрузкой Фильтры подразделяются: однослойные и многослойные, каркаснозасыпные и с плавающей загрузкой. Первые две группы подразделяются на: - скорые(V фильт. 6 м/ч);_ - медленные(V=30см/ч) Фильтры представляют собой ж/б резервуары прямоугольной формы с распределительным карманом и сборным устройством, на сборном устройстве выложены один или несколько слоев зернистой загрузки. 1-сборнораспределительный карман (распред. в случае верхней подачи воды), 2-распределительные жолоба,3-верхний слой фильтрующей загрузки d1,4-второй слой фильтрующей загрузки d2  d1,5-дренажное или распределительное устройство,6-подача сточной воды или промывной,7-отвод фильтрата.Могут работать сверху вниз и снизу вверх. |